专业控股投资提升机床效率
SMW Autoblok 的 6.6' (2-m) 卡盘。 如果您曾经看过在高速公路上滚动的平板卡车后部的工业风力涡轮机部件，您就会很清楚大型、沉重、难以处理的工件是什么。例如，GE 1.5 mW 涡轮机上的单个叶片几乎和足球场一样长，整个叶片组件的重量大约相当于 36 辆小型汽车。
风力涡轮机叶片可能是一个极端的例子大、重和笨拙的工件，但还有很多其他更常见的例子。
“任何您无法装入机器进行加工的东西，或者您需要一些帮助才能将其放入车床，就是我所说的重型和差速器Hainbuch America（威斯康星州日耳曼敦）五大湖地区销售经理 Larry McMillan 说。
Kyle Downs，SMW Autoblok（伊利诺伊州惠灵）营销和项目管理总监还认为需要机器人、龙门架或吊钩帮助才能装载到机器中的工件属于重型工件。但由于 Autoblok 的工件夹具产品专为主轴应用而设计，Downs 立即想到了不对称或具有不寻常形状的工件。
“我们主要做车削工件夹具，所以任何不没有一个平衡的重量会使主轴以 2000 rpm 甚至 500 rpm 的速度转动时失衡，任何零件中固有的不对称性，我们必须考虑工件夹具中的平衡，”Downs 说。 “这是我们经常看到的东西。”
他对任何不圆的部分进行分类，r长方形或正方形，因为在加工过程中难以保持。
“如果有一些不圆的，那很好，但是任何开始变得不圆或者是非几何形状的东西Downs 说。
Schunk（北卡罗来纳州莫里斯维尔）的固定工件夹具集团经理 Michael Gaunce 对大型工件的构成有自己的看法工件。
Schunk 的 Vero-S 快速更换托盘系统有 1000 多种变体。“零件尺寸和重量都发挥着重要作用一个因素，零件特性肯定会发挥作用，”Gaunce 说。 “我会说轮廓为 2 × 4 × 4′ [0.6 × 1.2 × 1.2 m] 的零件对于可能需要特殊考虑的尺寸，d up 可能是一个很好的起点。”
不过，Gaunce 指出，特殊情况很少能整齐地放入 2 × 4 × 4' 的盒子中。他说，通常是三个维度中的一两个维度推动了特殊考虑的需求。例如，压裂块的液力端约为 2 至 3′ × 2 至 3′ × 3 至 6′（0.6 至 0.9 m × 0.6 至 0.9 m × 0.9 至 1.8 m）。
Gaunce 说：“这可能是我认为被定义为“大型”的最小组件。
此外，Gaunce 说，某些航空航天结构（例如由铝制成的机身组件）在
最大的挑战是大、重且笨拙的零件，例如用于石油和天然气行业的近净形锻造阀体。
“它们非常庞大：3–6&p雾凇； [0.9–1.8 m] 直径，并且考虑到它们的奇怪形状，可能很难处理和夹紧，”Gaunce 说。
Notorious Industries
例如流体端对于 Gaunce 引用的水力压裂块、阀体和机身部件，众所周知，石油和天然气以及航空航天工业的许多部件都很大、很重和/或很笨拙，对夹持工作提出了挑战。其他示例包括：
- 航空航天：翼盒、喷气发动机/火箭外壳、起落架
- 国防、越野和农用车辆：由钢和铸件制成的传动系统部件铁;齿轮、车轴
- 大型工具和模具加工：汽车铸件的模靴、冲压应用的模具块、大型机床和专用工具的组件
- 石油和天然气：造斜料，其中钢管可以长 40 英尺（12 米），直径 20 英寸（0.5 米）
- 铁路：在铁轨上设有转辙站的地方，铁轨本身需要工业加工
- 特种国防：潜艇零件，包括传动系统部件和大型外壳铸件
- 风力发电：齿轮
自动化，“MacGyvering”
这个重型变速箱用六个 BIG Kaiser Unilock 卡盘夹紧。
航空航天、国防、工具和模具以及运输工业部件有时需要特殊的夹具来适应它们的尺寸、重量和形状。专业工件夹具比夹持标准零件所需的成本更高，并且要求制造商证明更高的成本是合理的或使用标准工件夹具。
“大型零件的问题通常是产量下降，因此很多时候人们不得不有点“MacGyver”，因为他们负担不起固定设备的费用他们可能只赚 10、20 或 30 的一部分，”McMillan 说，他指的是安格斯·麦克盖弗 (Angus MacGyver)，他是一位具有非凡解决问题能力的电视人物。 “主要是需要支撑——用液压夹具或磁铁。”
Downs 有不同的看法，他说想要制造又大又重又笨拙的零件的商店别无选择，必须有正确的工件夹持。 “很多时候，当你有大或重的零件时，你会使用手动卡盘和独立的钳口，这种设置将需要 20 分钟到两个小时来指示某些东西，而不是使用自定心或自动化的东西，”他说。
他说，另一种选择是对自动化进行前期投资，以便在机器上获得更多运行时间，这一步骤还可以消除设置过程中的人为错误。 “从长远来看，自动化几乎总是成本较低，但它的初始安装成本非常高，”Downs 说。
Gaunce 在他的方法中很有条理，并建议专门的夹具不是第一步。他说：“退一步说，车间应该首先考虑使用哪种机器来加工这个部件。”
然后，Gaunce 说，下一步是尽量减少操作次数和处理以确保主轴运行最长时间。这应该通过为应用购买合适的机床来完成，例如四轴卧式或五轴机床。
虽然成本较大，但特殊工件夹具仍应以同样的方式证明资本设备是合理的。车间必须评估使用当前的机械和工件夹具加工零件所需的时间，并审查使用更专业的工件夹具可以做什么。
“投资于良好的工件夹具是缩短周期时间的一种方式，提高零件质量并减少设置时间，”Gaunce 说。 “所有这些有助于提高机床的效率，当然也会减少错误。”
如果车间只关注提高机床的效率，并通过更好的工件夹持将主轴利用率提高 10–15%他指出，持股单位价格可能会上涨，但投资回报时间是一样的。如果 ROI 的时间相同，但投资本身实际上更高，那么在支付投资（即持股）时，它实际上会为底线贡献更多的钱。
Part Dictates 持股
Hainbuch 的 centroteX 机器和夹紧装置之间的高速转换接口适用于车床甚至铣床。如果商店决定投资专业工作控股，接下来的一些问题是come：谁提供了最有价值的正确选择？我该如何决定？
“提供的工件夹具类型在很大程度上取决于尺寸/形状、材料和形状的‘难度’，”Gaunce 说。
公司正在他说，越来越多地采用带有零点系统的直接工件夹紧，例如 Schunk 的 Vero-S 快速更换托盘系统。根据该公司的网站，该模块化系统有 1000 多种变体。
使用 Vero-S，制造商在第一次操作中就在工件的“底”面或在Gaunce 解释说，需要最少工作量的一面。在这一侧加工出一种孔型，然后用于将夹紧销直接安装到工件中。然后将这些夹紧销夹紧到零点系统。
“这种零点夹紧系统可以是固定位置类型的系统，用于生产较大的工件，”Gaunce 说。 “或者如果需要更大的灵活性，它可以被制成模块化。”
这个过程的优点是准备操作可以在任何机器上完成，即使是简单的三轴立式加工中心.然后，使用夹紧销固定工件，制造商可以接触到工件的其余五个面。
对于大型钢制零件，磁铁提供了夹紧工件整个表面的选项，而不是而不仅仅是夹具固定零件的接触点。 “这对大型工件特别有用，因为当夹持点彼此远离时，它会在没有夹持的部分引起振动，”Gaunce 说。 “显然，振动是一个需要避免的因素。”
磁铁还使材料处理和夹紧成为一个简单的过程，他补充道。加载零件是将组件放在磁铁上，然后用手持遥控器为磁铁通电e.
对于大型铝制零件，特别是在航空航天领域，Schunk 拥有标准的真空工件夹具解决方案，但公司通常会自行构建或承包特殊夹具，Gaunce 说。
Hainbuch还提供机器和夹紧装置之间的高速转换接口选项，包括用于车床甚至铣床的 centroteX 系统。
“我们可以采用 20” [508 mm] 卡盘McMillan 说。
对于心轴，Hainbuch 拥有用于快速转换的 mandoteX，可提供 3 毫米以内的精度.
“风车行业的一些齿轮重达两吨，而这正是我们的 mandoteX 可以提供帮助的地方，”McMillan 说。 “它们也有不同的直径。”
如果商店对自动定心系统感兴趣，Autoblok 有许多自定心卡盘，但这不是唯一的选择离子，Downs 说。
“我们还有其他中心线可调产品，当您要装载非常重的部件时，每个夹爪上都有一个扭矩倍增器，”Downs 解释道。 “即使卡盘是自动定心的，你也可以用扳手进去，然后用手在稳定的支架上进行调整，或者如果你有一个非常重的零件，重量会作用在下巴或”
当零件必须用起重设备装载时，或者如果零件难以平衡时，Downs 说 Autoblok 越来越多地被要求进行零件定位确认。该过程涉及加压空气被迫通过主轴。当零件正确安装在 Z 定位器上时，空气被阻挡，压力计测量反馈回系统的压力，确认零件正确加载。
首选脱机设置
A用于夹紧原材料（在起重机上）的大型夹具已准备好装载到 Schunk 的 VERO-S 快速更换托盘系统上。BIG Kaiser Precision Tooling Inc.（伊利诺伊州霍夫曼庄园）工件夹具产品经理 John Zaya，建议在机器外部的工件夹具上装卸零件，或在零件上添加他公司的 Unilock 夹紧旋钮。
“当您在机器外部装卸零件时，这意味着机器效率不高由于操作员装载工件、将其锁定到位、然后指示它或找到它的位置所花费的时间而导致性能下降，”他说。
此外，如果商店必须堆叠很多组件或者如果工件非常高，BIG Kaiser 有一个新的稳定器系统，它也是模块化的。它连接到工作台并在工件的侧面提供侧向支撑。这一点很重要，因为随着工件变得越来越高，离工作台越来越远，就会有切削力推向它，而稳定器有助于抵消它们。
Gaunce 是在机器外部进行设置的另一个支持者。
“这是我们越来越多地看到的情况，尤其是大型工件，”他说。 “这些机器很贵，而且需要保持运转。为您的大型工件夹具使用快速更换托盘系统可以将过去需要 3 小时的设置时间缩短为 15 分钟。对于每小时花费 300 美元的机器，每次转换都可以节省 600 美元。”
Gaunce 提供的另一个建议是为制造而设计，这意味着在组件中设计工具孔，允许夹紧销附件。
BIG Kaiser 的模块化稳定器系统有助于抵消推向高处的切削力“从长远来看，这会让你的生活变得更加轻松，”他说，“这些零件已经很难制造，所以从一开始就让你的设计师参与进来，让你自己变得更轻松。”
Downs 有其他提示：
实体建模软件可以帮助动态平衡零件并找到方法使其重量中心线位于旋转轴上，或者非常非常接近旋转轴轴。
对于较长的零件，例如轴，请考虑需要多少个支撑点。这就是可能使用机器上的尾架或第二个主轴的地方，然后如果它足够重或足够长够了，应该使用一个或多个跟刀架，这样零件就不会在中间下垂。
确保 l同时考虑装载系统和工件夹持系统。它们之间的操作必须没有干涉。
确保所有夹紧和定位表面都符合机器要求。非常重要的是，任何新的东西都应该被切割并调整到机器上。
McMillan 分享了一个关于在机器加载时获得机械帮助的技巧。
“对于任何重的零件，现在那里有一些很棒的起重机，”他说。 “要更换这些卡盘，您只需按下一个按钮，它就会产生反重力，因此您可以用手指举起 300 磅 [136 千克] 的零件。”
